Marburgvirus

Die Letalität ist hoch und schwankt zwischen den Ausbrüchen erheblich. Eine systematische Übersichtsarbeit ermittelte eine gepoolte Fallsterblichkeit von 61,9 % (Random-Effects-Modell). Die WHO gibt eine durchschnittliche Letalität von etwa 50 % an, mit einer Spanne von 24 % bis 88 % in einzelnen Ausbrüchen.^[1][2]

Die Namensgebung erfolgte nach der deutschen Stadt Marburg.

• Bereich: Riboviria
  • Reich: Orthornavirae
    • Phylum: Negarnaviricota
      • Subphylum: Haploviricotina
        • Klasse: Monjiviricetes
          • Ordnung: Mononegavirales
            • Familie: Filoviridae
              • Gattung: Orthomarburgvirus
                • Art: Orthomarburgvirus marburgense

siehe Hauptartikel: Virustaxonomie

Die Gattung Orthomarburgvirus umfasst zwei humanpathogene Viren: das Marburgvirus (MARV) und das Ravn-Virus (RAVV), die sich auf Nukleotidebene um rund 21 % unterscheiden.^[3]

Morphologisch ist das Marburgvirus identisch mit dem Ebolavirus. Beide weisen jedoch eine unterschiedliche Antigenstruktur auf. Das filamentöse Virion hat einen konstanten Durchmesser von 80 nm. Die Länge ist hingegen variabel (139 bis 14.000 nm). Dabei hat das Virus bei einer Länge von etwa 790 nm die größte Infektiosität.

Das Virus besteht aus einer Virushülle, die das Nukleokapsid umschließt. An die Hüllmembran assoziiert sind die Matrixproteine VP40 und VP24. Das virale Transmembran-Glykoprotein GP ist als Homotrimer in der Membran verankert. Es ragt mit seiner glykosylierten exoplasmatischen Domäne in Form von Spikes aus der Membran heraus. Die Spikes haben eine Länge von 7 nm und liegen in Abständen von etwa 10 nm über die Membran verteilt vor.

Über GP wird die Bindung des Virions an spezielle Rezeptoren und die Fusion der Virushülle mit der Wirtszelle vermittelt. Die Verbindung von Membran zum inneren Nukleokapsid wird durch die Matrixproteine VP40 und VP24 vermittelt.

Das Nukleokapsid selbst besteht aus einer Reihe von verschiedenen Virusproteinen, unter anderem aus dem Nukleoprotein NP, der Polymerase L sowie VP35 und VP30.

NP ist eine Hauptkomponente des Nukleokapsids. Es nimmt eine zentrale Rolle bei der Replikation und der Transkription, aber auch dem Zusammenbau der nativen Viren ein. Der Komplex aus VP35 und L dient als RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRp). VP30 ist ebenfalls an der Transkription und der Replikation beteiligt, der genaue Mechanismus ist allerdings noch nicht geklärt.

1) Kristallstruktur des Nukleoproteins des Marburgvirus 2) Mikroskopaufnahme Marburgvirus

Das Genom des Marburgvirus hat insgesamt eine Größe von 19 kb (19.112 Basenpaare) und liegt als helikale, einzelsträngige RNA mit negativer Polarität vor. Es kodiert für sieben Proteine: das Nukleoprotein NP, die Polymerase L sowie VP35, VP40, GP, VP30 und VP24. Alle sind am Aufbau des Virions bzw. des Ribonukleoprotein-Komplexes beteiligt (Strukturproteine). Die Gene liegen als sogenannte Cistrone linear hintereinander. Alle besitzen hochkonservierte Start- und Stopcodone. Der 3'-Terminus ist nicht polyadenyliert, der 5'-Terminus hat keine Cap-Struktur. Die Anordnung der Gene in 3′-5′-Leserichtung ist:

• 3′-UTR – NP – VP35 – VP40 – GP – VP30 – VP24 – L – 5′-UTR

Das natürliche Reservoir des Marburgvirus ist der Ägyptische Flughund (Rousettus aegyptiacus).^[1] Ausbrüche wurden bislang überwiegend im subsaharischen Afrika beschrieben (u.a. Demokratische Republik Kongo, Angola, Uganda, Äquatorialguinea, Tansania). Seroprävalenzstudien deuten auf eine insgesamt niedrige Durchseuchung, aber möglicherweise unentdeckte Ausbrüche hin.^[1]

Die Übertragung auf den Menschen erfolgt durch direkten Kontakt mit infizierten Flughunden oder deren Ausscheidungen, etwa beim Betreten von Höhlen oder Minen. Eine Mensch-zu-Mensch-Übertragung ist über den Kontakt mit Körperflüssigkeiten möglich und tritt vor allem in Haushalten sowie im Gesundheitswesen bei unzureichenden Hygienemaßnahmen auf (u.a. bei Bestattungsritualen).^[1]

Der direkte Erregernachweis erfolgt vorrangig mittels RT-PCR aus Blut, ergänzt durch Antigennachweis (ELISA) und Antikörpernachweis (IgM/IgG). Die Anzucht sowie die Diagnostik mit vermehrungsfähigem Virus erfordern ein Labor der Sicherheitsstufe 4 (BSL-4).

Der genaue Mechanismus des Viruseintritts in die Wirtszelle ist noch nicht eindeutig geklärt. Es scheint aber das Cholesterin-Transportprotein NPC1 für die Vermittlung des Viruseintritts essentiell zu sein. Diesem Protein wird auch bei der Infektion der Wirtszelle mit dem Ebolavirus eine entscheidende Rolle zugesprochen.

Tierexperimentelle Untersuchungen zeigten, dass das Knock-down des NPC1-Gens mittels siRNA nach einer Infektion mit dem Marburgvirus zu einer 80%-Überlebensrate der Tiere führte.

Der Viruseintritt wird vermutlich über eine direkte Interaktion der glykosylierten Oberflächen-Spikes des GP mit NPC1 der Wirtszelle vermittelt. Es wird davon ausgegangen, dass GP direkt an die zweite "lysosomale" Domäne des NPC1 bindet.

Somit stellt NPC1 einen potentiellen Angriffspunkt für die Entwicklung einer gezielten virustatischen Therapie dar.

Der labordiagnostische Nachweis einer aktiven Infektion mit Marburgviren ist meldepflichtig nach §7 Infektionsschutzgesetz. Bereits der Verdacht, die Erkrankung sowie der Tod an einem virusbedingten hämorrhagischen Fieber sind zudem nach §6 Infektionsschutzgesetz namentlich meldepflichtig.